ברומליאד: מאפיינים, סכנת הכחדה, רבייה - ביולוגיה - 2025

ברומליה הוא סוג של צמחים ילידי אזור טרופי ביבשת אמריקה המכונה מגן גויאנה בוונצואלה, השייך למשפחת ברומליאקיאה. עם זאת, צמחים מסוגים אחרים מאותה משפחת Bromeliaceae נקראים בדרך כלל ברומליאד.

צמחים מהסוג ברומליאד נבדלים על ידי בעלי עלים מעוריים בצורת סרט בצבע ירוק ואדום, פרחי חרסיה ראוותניים ופירות דמויי פרי. הרוב המכריע של הברומליאדות ממלאות תפקוד מערכת אקולוגית חשובה בגלל יכולתן לאגור מים במבנה דמוי טנק שהם יוצרים עם העלים שלהם.

איור 1. איור 1. ברומליאד של הסוג גוזמניה בקוסטה ריקה. מקור: Rodtico21, מ- Wikimedia Commons

מיכלי מים אלה מייצגים מנגנון מעניין של הסתגלות ושרידות של הצמח וממלאים את התפקיד של מתן בית גידול מיקרו ליישובים של מיקרואורגניזמים מן הצומח והחי (חרקים מימיים, עכבישים, רכיכות, דו חיים, זוחלים קטנים ועופות קטנים).

מִיוּן

בהתאם למקום מגוריהם, ניתן לסווג ברומליאדים ל:

יבשתי: אם הם גדלים על האדמה,

Rupícolas או saxícolas: אם הם חיים על אבנים או סלעים, ו

אפיפיטים: אם הם חיים על צמחים אחרים.

איור 2. איור 2. ברומליאד אפיפטי. מקור: gailhampshire מקרדלי, מלברן, בריטניה, באמצעות ויקימדיה Commons

תפוצה גיאוגרפית ובית גידול

משפחת Bromeliaceae מורכבת מכ -3,170 מינים המופצים ב 58 ז'אנרים, הנמצאים ביבשת אמריקאית מדרום ארצות הברית בפלורידה לארגנטינה, אך בעיקר במקסיקו, בליז, גואטמלה, פנמה, האנטילים, ונצואלה, קולומביה רק מינים הקיימים במערב אפריקה, Pitcarnia feliciana.

ברומליאדות הם סוג עם מספר רב של מינים יבשתיים ואפיפיטיים, המאכלסים אקלים טרופי חם מגובה 0 עד 2,900 מ 'מעל פני הים, בדיונות החוף וביערות טרופיים לחים.

צמחים אלו הצליחו להסתגל ליערות הגשם הטרופיים, לפסגות הטיפוס, לרמות האנדים, לאזורים זירופיטים בחופי הים הקריבי ולביצות של פלורידה האמריקאית.

בשל מידת האנדמיזם הגבוהה שלהם, ברומליאדים מהווים אחת מהסוגים החשובים ביותר בסביבתם, יערות טרופיים לחים לרוב.

מוצא אבולוציוני

ישנן שתי תיאוריות לגבי מקורן של ברומליאדות. המקובלים הרבים ביותר מאשרים כי בשלב האוליגוקן הקדום באבולוציה הגיאולוגית של כדור הארץ לפני 33 מיליון שנה, בו היבשות כבר נפרדו - קבוצה קטנה של צמחים, בתאוזה של ונצואלה, החלה בגיוון שלהם, פיזור וקולוניזציה ביבשת אמריקה.

טיפויס

הטיפוסים (רבים מטיפו) הם מישורים תלולים במיוחד, עם קירות אנכיים ופסגות כמעט שטוחות, הממוקמים במגן גיאנה, דרומית לוונצואלה. אלה הם התצורות הגיאולוגיות העתיקות ביותר שנחשפו על פני כדור הארץ, שמקורן בפרה-קומבריה.

המילה Tepuy באה ממילה מהשפה הילידית Pemón שמשמעותה "בית הר לאלים".

הטיפוסים אינם מהווים שרשרת אלא מבודדים באופן אינדיבידואלי. בשל מאפיין בידוד זה, לטיפוס יש סביבות מאוד מסוימות בהן מתפתחות צורות חיים צמחיות ובעלי חיים ייחודיים.

מאפיינים מורפולוגיים

את הסוג ברומליה תואר בתחילה על ידי קרולוס לינאוס, בוטנאיסט וזואולוג שוודי (1707-1778), יוצר המיון של יצורים חיים (טקסונומיה). השם ברומליאד הוקצה לכבוד הבוטנאי השבדי אולוף ברומליוס (1639-1705).

המינים השייכים לסוג ברומליה הם צמחים עששים עם מורכבות מבנית מסוימת והתמדה של בית גידול.

להלן תיאור מורפולוגי כללי מפושט של צמחי הסוג ברומליאד.

שורש

ברומליאדות אפיפיטיות (חיות על צמחים אחרים) וברופיקולוסיות (חיות על סלעים), שורשי קנה השורש או הסטולוניפרוס הם קטנים ועליהם להיות בעלי יכולת מקסימאלית לאחוז במצעים שלהם מלבד האדמה.

גֶזַע

מדובר בצמחי השתלה (חסרי גזע) או מעט חרמשים (גזע קצר). תופעה זו מכונה צמצום וגטטיבי.

משאיר

לברומליאדים יש עלים ארוכים, צרים, בצורת סרט שהם ירוקים ואדומים בהירים, מעוריים. שולי העלים משוננים, בקצה קוצים.

העלים רבים, זקופים וברוב המוחלט של הברומליאדים הם מסודרים בצורה הדוקה מאוד, חופפים בצורת שושנת.

עובדה זו מאפשרת להם מאפיין מורפולוגי כמעט ייחודי של משפחת Bromeliaceae: התפתחות של מבנה דמוי טנק (fitotelmata), בו נאספים מי גשם וחומר אורגני, מה שיוצר בית גידול למיקרואורגניזמים, חרקים, ערבים, רכיכות, דו-חיים, בנוסף לשמש כמזון לזוחלים וציפורים קטנות.

פרחים

לפרחי ברומליאד יש עלי כותרת בשרניים, הם גדלים בקבוצות, על ציר או חרך קצר. הם פרחים מאוד מושכים להסתכל עליהם. התפרחות משתנות מאוד בצורה, בגודל ובצבע.

פרי

פירות דמויי פרי, בצבעים שונים, צהובים או ורודים, בשרניים ועם זרעים שטוחים.

איור 3. תפרחת ברומליאד. מקור: GeraldoBARBOZA, מ- Wikimedia Commons

מאפיינים אקופיזיולוגיים

קרינה אדפטיבית

אומרים שהברומליאדים הם צמחים מצליחים בגלל ששרדו והתיישבו אזורים שונים באמריקה. הצלחה זו מוסברת על ידי יכולת ההסתגלות הגבוהה שלה.

קרינה אדפטיבית היא תהליך של אבולוציה ביולוגית המתאר את המפרט המהיר של מין אחד או יותר, הממלא נישות אקולוגיות זמינות. צמרות הטיפוס הם מקומות עם תנאים מזיקים מאוד להתפתחות צמחים.

איור 4. איור 4. Kukenan tepui בוונצואלה. מקור: פאולו קוסטה באלדי, מתוך ויקימדיה

המשקעים הם בשפע, האדמה הסלעית אינה מאפשרת הסתננות ואינה שומרת מים. הקרנת השמש היא מאוד אינטנסיבית (מכיוון שמגן גיאנה נחצה על ידי קו המשווה של כדור הארץ) והתנודתיות בטמפרטורה בין יום ללילה גבוהה מאוד.

הצמחים הגדלים בטיפוס חייבים להיות מסוגלים להתפתח בסביבות דלות בחומרים מזינים, בהקרנות סולריות גבוהה ולחות, אך זמינות נמוכה של מי אדמה. מסיבות אלה ישנם אזורים גדולים נטולי צמחייה בתפויס.

מנגנוני הסתגלות

ברומליאדס מתגברים על כל הקשיים הללו שרובם המכריע של הצמחים אינם יכולים להתגבר עליהם באמצעות מנגנוני ההסתגלות הבאים.

קיומם של טריצ'ומים מיוחדים

טריכומים הם מבני תוספת אפידרמלית, בצורת פפילות, שערות או קשקשים. הם יכולים לשמש הגנה מפני קרינה אולטרה סגולה. בנוסף, הם מפרישים חומרים המשמשים להגנה מפני טורפים, מושכים מאביקים, הם אנטיבקטריאליים או נגד פטריות.

בצמחים אפיפטיים של הסוג ברומליה, לטריכומים של העלים יש את התפקיד החשוב של קליטת המים וחומרי הזנה של הפיטוטלם. בכמה ברומלידות נטולות טנקים, הטריכומים האפורים סופגים לחות וחומרים מזינים ומגנים מפני קרינת שמש טרופית מוגזמת על ידי השתקפות אור מקרי (למשל ברומליאדות של הסוג טילנדסיה).

Fitotelmata

הפיטוטלמטה מורכבת על ידי מערכת הגופים או מרבצי המים בצמחים שאינם מימיים. הם נוצרים במבנים כמו עלים משוננים, צירונים עלים, פרחים, עצמות פנים מחוררות, חללים בגזעים, בין היתר.

איור 5. איחסון טנקים מרכזי של ברומליאד. מקור: https://www.maxpixel.net/Plant-Bromelia-Purple-Flower-Flora-Botanical-524644

לסוג ברומליה יש מספר רב של מינים fitotelmata, המלוכדים מים במיכל מרכזי ו / או בצירי העלים. גופי מים קטנים אלה יכולים לתפקד כמיקרובי-בית עבור מגוון רחב של אורגניזמים מימיים.

בדרך זו, דרך מיכלי המים שלהם עם פיטוטלמטה, חלק טוב מהברומליאדות מציע תנאים אידיאליים של לחות, טמפרטורה, אוכל ומחסה מגן מפני טורפים, התומכים בקהילות מורכבות של אורגניזמים קשורים.

בין אלה ניתן למצוא אצות, חיידקים, פטריות, בעלי חיים תאיים מיקרוסקופיים, סרטנים קטנים, עכבישים, חרקים מימיים, רכיכות, נמטודות, צפרדעים, לטאות, איגואנות, ועוד.

היתרונות של מיכלי מים למינים מהסוג ברומליאד הם הזמינות והשמורה לא רק של מים, אלא של חומרים מזינים כמו תרכובות כימיות פשוטות שכבר הושברו על ידי פירוק (חיידקים ופטריות), שחיים בפיטוטלמה ואשר הם נקלטים על ידי טריכומים עלים ישירות.

חממות ברומליאדות

צירי הזרעים העמודים של מינים רבים של ברומליאדות אינם שומרים על מים אלא הם מקומות לחים עם חומר אורגני שמתפרק.

מקומות נזירים אלה הופכים למיקרו-ביתי חממה המספקים מחסה לבעלי אדמה קטנים כמו עקרבים, תולעים, נחשים וזוחלים שונים.

מטבוליזם של CAM

מטבוליזם חומצת Crassulaceae או CAM (מאנגלית: מטבוליזם חומצה Crassulaceae), הוא סוג מיוחד של חילוף חומרים שכמה צמחים מציגים.

מרבית הצמחים סופגים ומתקנים CO ₂ במהלך היום. בצמחים עם חילוף חומרים של CAM, שני התהליכים הללו - ספיגת CO ₂ וקיבועו בתרכובות פחמימות אורגניות - מתרחשים בנפרד בשני שלבים.

במטבוליזם של CAM, ה- CO ₂ הנדרש לפוטוסינתזה נספג בן לילה ומאוחסן בוואבולים סלולריים כחומצה מאלית. למחרת, CO ₂ משתחרר מחומצה המלאית ומשמש לייצור פחמימות המתווכות על ידי אור השמש.

מנגנון זה מאפשר את היתרון ההסתגלותי של חסכון במים, מכיוון שבשעות היום של קרינה סולארית גבוהה יותר וטמפרטורות מרביות, צמחים יכולים לשמור על סגירת העגבניות שלהם ולכן יכולים למזער את אובדן המים באמצעות הזיעה.

עיבודי רבייה

לצמחים של הסוג ברומליה שני מנגנוני רבייה, האחד מיני והשני לא מיני.

רבייה מינית

רבייה מינית המתבצעת באמצעות פרחים וגמטים מיניים היא תהליך לא יעיל ברומליאדות, מכיוון שפריחתן מתרחשת בתקופות של 2 עד 10, 20 ועד 30 שנה, וישנה אפשרות שהצמח מת לפני ההעתקה.

כדי לפצות על החיסרון הנראה לעין הזה, ברומליאדות יש מספר מנגנונים שמתפקדים כמושכים עבור חומרים מאביקים, שהם בדרך כלל ציפורי יונקים וחרקים.

מסונכרנים עם השלבים הפעילים והמזורים ביותר של יונקי הדבש, מפרישים ברומלידות צוף מרוכז ומושך יותר.

לאחר שלב הפעילות הגדולה ביותר של ציפורי הדבש, חלק מצוף זה יורד דרך הציר התומך בפרחים ועובד כמושך לחרקים.

באמצעות מנגנונים אלה, הצמח מעודד עלייה במספר המאביקים והובטחת האבקה או הובלה של אבקה מצמח אחד למשנהו.

רבייה א-מינית

רבייה א-מינית מתרחשת באמצעות צורות צמחיות כמו צמחי בת, עלים או חלקי צמחים אחרים.

צמחי הבת הם העתקים מדויקים של צמח ההורה הבוגר (שיבוטים), שהוא יכול לייצר. צמחים יחסית מייצרים צמחי בת במספרים משתנים מעט לאחר הפריחה.

כאשר הילדים או העלים של הצמחים נופלים על מצע, הם מייצרים שורשים, מקבעים את עצמם וגדלים, מפתחים צמח אחר בעל אותו עומס גנטי כמו הצמח היחסי. צמחי הבת גדלים באותו מקום בו גדל הצמח היחסי, עם סבירות גבוהה מאוד להישרדות.

שני מנגנוני הרבייה הללו של ברומליאדות מקבלים משנה תוקף ומובילים לתוצאה מוצלחת.

אסוציאציות עם בעלי חיים

סוג החי הקשור לברומלידות תלוי במידת החשיפה לטורפים יבשתיים ואוויריים, גורמים סביבתיים קיצוניים כמו רוחות חזקות או קרינת שמש אינטנסיבית, בין היתר.

הברומלידות שגדלות בחופה האמצעית (2 עד 4 מ 'מעל קו הבסיס) הן אלו שמציעות את תנאי החיים הטובים ביותר לדו-חיים וזוחלים.

Myrmecophilia

המונח myrmecophilia פירושו מילולית "אהבה לנמלים" ומתייחס לאסוציאציות הדדיות עם נמלים. יש קשר הדוק בין ברומלידות ונמלים.

ברומליאדות מספקות בית גידול ומזון בטוח לנמלים; הנמלים מגנות על מקום הקמתן במרץ, אך בנוסף בזבוזיהן - צואה ונמלים מתות - שהושלכו במיכל המים, משמשים כחומרים מזינים לצמח.

סכנת הכחדה

כמה חוקרים דיווחו על סכנת ההכחדה אליה נחשפים ברומליאדות. הסיבה לכך היא שמרבית הצמחים הללו הם אפיפיטים וגדלים על עצים, פעמים רבות הם נחשבים עשבים טפילים פולשניים ומושמדים על ידי חקלאים וגננים.

ראינו כבר שברומלידות אפיפטיות משתמשות רק בעצים כנקודת תמיכה ותמיכה; לשורשיה אין פונקציות לספיגת מים. הם אינם צמחים טפיליים.

השמדת בתי גידול ברומליאדים, כמו מנגרובי החוף ויערות העננים הטרופיים, על ידי יערות יערות, כריתת עצים וכריית מגה, והשימוש ללא הבחנה ללא אמצעי שימור, של פרחים, עלים ושל הצמח כולו כקישוט נוי, גורם להכחדתם של צמחים אלה. .

דאג לטיפוחו

יש לגדל ברומליאדות על גזעי עצים עם חשיפה בינונית לשמש ויש לשמור על המיכל שלהם מלא מים. הטמפרטורה צריכה להשתנות בין 20 ל 35 מעלות צלזיוס, תלוי במין המסוים.

למיכל ניתן להוסיף תמיסות מדוללות מאוד של קומפוסט, מלחי תזונה ואצות, אך בדרך כלל גידול בחוץ אינו דורש טיפול רב.

בנוסף לדטרוז בעלי חיים, נפילת עלים, זרדים וחלקי צמחים אחרים מהחופה העליונה במיכל המים, מייצרת מספיק חומרים מזינים לצמח.

הפניות

1. Armbruster, P., Hutchison, RA ו- Cotgreave, P. (2002). גורמים המשפיעים על מבנה הקהילה בדרום אמריקה, מיכלים ברומליאד. אויקוס. 96: 225-234. doi: 10.1034 / j.1600-0706.2002.960204.x
2. דז'יין, א., פיטקלרק, פ., אזמר, פ., פלוזואלו, ל., טלאגה, ש., לפונצ'ה, מ. וקומפין, א '(2017). חיי מים בחופות יער גשם ניאו-טרופיים: טכניקות המשתמשות בפיטוטלמטה מלאכותית לחקר קהילות חסרי חוליות. ביולוגיות של רנדוס. 341 (1): 20-27. doi: 10.1016 / j.cvri.2017.10.003
3. Dejean, A., Talaga, S. ו- Cereghino, R. (2018), Tank bromeliad מקיימים ייצור משני גבוה ביערות נאוטרופיים. מדעי המים. 80 (2). doi: 10.1007 / s00027-018-0566-3
4. פרנק, ג'יי.איי ולוניבוס, ל.פ. (2009). חרקים ובני ברית הקשורים ברומליאדות: סקירה. ביקורות על פרוקי הארץ. 1 (2): 125-153. doi: 10.1163 / 18748308X414742
5. הייץ, פ., אוסטרר, ג 'ושינדלר, ג' (2002). צמיחה, התבגרות והישרדות של ברומליאדות אפיפטיות ביער עננים מקסיקני. כתב העת לאקולוגיה טרופית. 18 (2): 177-191. doi: 10.1017 / S0266467402002122
6. Texeira de Paula J., A., Figueira Araujo, B., Jabour, V., Gama Alves, R. and Campo Divino, A. (2017). חסרי חוליות מימיים הקשורים לברומלידות בשברי יערות אטלנטיקה. ביוטה ניוטרופ. 17 (1): 1-7. doi: 10.1590 / 1676-0611-bn-2016-0188
7. Wagner, K. and Zotz, G. (2018). ברומליאדות אפיפטיות בעולם משתנה: ההשפעה של CO ₂ מוגבר ואספקת מים משתנה על צמיחה ויחסי תזונה. ביולוגיה צמחית ג'יי 20: 636-640. doi: 10.1111 / plb.12708